8英寸钢管热浸镀锌自动生产线设计说明书.doc

天津科技大学2007届本科生毕业设计1目录第一章前言.(1)第二章总体设计.(5)第一节工艺方案设计.(5)第二节工艺流程.(5)第三节工艺设备.(15)第三章镀锌机横移机设计.(19)第一节镀锌机横移机的结构图和及工作原理.(19)第二节轴的设计及校核.(23)第三节联轴联器的设计及校核.(28)第四章其他相关部件机构介绍.(30)第一节镀锌机引出机设计.(30)第二节镀锌机引上机设计.(30)第五章有关金属热镀锌工业发展的环境保护问题.(31)第六章镀锌的发展前景.(32)参考文献.(34)致谢.(35)附录.(36)摘要本次设计的题目是8英寸钢管热浸镀锌自动生产线设计。它是根据热镀锌工艺的要求而设计的。包括工件运输、工件检验、酸洗、清水洗、涂溶剂、烘干、热浸镀、引出外吹、内吹、冷却、钝化、打印、包装等工序。其中热浸镀、钝化是特殊工序；酸洗、涂溶剂是关键工序。本次设计中，我具体负责镀锌机横移机的设计。在说明书中，我详细介绍了钢管热浸镀锌自动生产线设备设计，以及横移机的相关计算，如轴的校核，螺纹联接的强度计算等，来满足保证设计要求。同时在说明书中也附有大量的图示以展示重要机构，说明其具体结构和它们之间的装配关系。说明书中还介绍了关于这台设备所要注意的环境保护等方面的问题。天津科技大学2007届本科生毕业设计2关键词：钢管；热镀锌；自动生产线；横移机ABSTRACTThepaperiswrittenonthetopicofdesignforsteelpipeofhotzincplatingautomaticproductequipment.Itisbaseonthehotzincplatingtechnicsincludingworkpiece,transportation,workinspection,pickling,washing,makinginpregnent,drying,hotplating,drawout,postartummastitis,passivation,cooling,printing,packaging.Thehotzincplatingandpassivation,arethespecialworkingprocedure,picklingandmakinginpregnentareprettycrucialworkprocedure.Itakechargeofthetraversemotionmachinedesigning.Steelpipeofhotzincplatingautomaticproductequipmentisintroducedindetailinthepaper.Theimportantframeworkareexemplifiedtoshowtheirinteractionandwealsoconcentrateontheenvironmentprotecting.天津科技大学2007届本科生毕业设计3Keywords:Steelpipe；Hotgalvanizing；Automaticproductequipment；Traversemotionmachine第一章绪论一、热镀锌的简介热镀锌（HotZincPlatingTechnics），它是由热镀锡工艺发展而来，至今已跨入第四个世纪。至今为止，热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍、最有效的工艺措施。在热镀锌发展的三个世纪中，每个世纪的代表人物为：法国化学家马罗英博士、法国巴黎市政工程师索里尔及波兰杰出发明家和工程师森吉米尔。他们对钢铁的热镀锌进行了开创性的实验并发明了和建成了工业性热镀锌生产线，开创了连续、高速、高质量热镀锌的新纪元。我国学者在总结前人的经验基础上，认识到热镀锌对国民经济发展的重要作用。因此，在工业生产中，研究金属腐蚀问题具有十分重要的意义和作用。我们选择锌为金属材料防腐蚀所具备的条件是：第一，我国含铅量丰富，便于取材。第二，锌具有良好的防腐性能。第三，锌产生的腐蚀产物体积膨胀，可以将镀锌层因腐蚀出现的间隙愈合，从而在一定程度上能减缓电化学腐蚀的进一步发展。第四，镀锌层经过铬酸盐钝化后形成多种色彩钝化膜，不仅外观漂亮，而且还能还能提高耐水蒸气腐蚀的性能。因此，锌作为钢铁基体的保护层，不但可以提供阴极保护，而且一旦发生腐蚀，其腐蚀速度还较慢。经过钝化处理的镀锌层的耐腐蚀性能还可以大大提高。这就是为何用锌作为钢铁保护层的原因。热镀锌工艺与其他金属防腐蚀方法相比，在镀层电化学保护性、镀层致密性、镀层耐久性、镀层免维护性、镀层与基体结合力、镀层经济性以及热镀工艺对钢件形状、尺寸的适应性、生产的高效性方面具有其他工艺无法比拟、得天独厚的优势。拒日本镀锌协会长达10年的大气暴露实验表明：镀层厚度为86微米的热镀锌层在重工业海洋郊外和城市地带的耐用年限分别为13、50、104、30年。一般而言，上锌量为600克每平方米的镀锌层，其免维护的使用寿命为20-50年，对于建筑用基板不镀锌的彩板，其使用命为3-5年，而基板镀锌的彩板其使用寿命可达20-30年。据调查，热镀锌的成本远低于油漆。因此，热镀锌有很大的现实意义，这就是我国大兴镀锌业的原因。二、国内热镀锌种类及其技术进展(一)国内钢板热镀锌现状及其发展镀锌钢板广泛地用于轻工、家电、汽车和建筑行业。长期以来我国镀锌板一天津科技大学2007届本科生毕业设计4直属于短线产品，多年来我国镀锌板的自给率约为50%，每年需要大量进口。近年来，带钢镀锌技术的发展和动态主要集中在汽车用板，热轧带钢热镀锌和高耐蚀性热镀锌板三个方面。高表面质量是汽车面板所必须具备的基本条件，镀层表面质量与薄板表面粗糙度、清洁度、带钢化学成分及其冲压成型性有直接的关系，同时热镀工艺、锌液成分、热镀设备也是影响锌层表面质量的重要因素。锌液中的锌渣是影响镀锌表面质量的最重要因素，在现代化生产线中，已用陶瓷内衬锅取代铁锌锅，可以有效地减少锌渣镀锌板表面质量的影响。此外，美丽的锌花是传统热镀锌板典型的特征，由此获得用户的青睐，具有一定的商业价值。但是研究表明锌花表面的不平整性，镀层中的铅含量会影响镀层板在后续加工中的加工性能、涂装性和使用中的耐蚀性。锌花尺寸随铅含量的减少而减小，开裂率和腐蚀率也分别大大降低。目前，新建镀锌生产线均采用无铅镀锌工艺，无铅镀锌已成为当前热镀锌发展的趋势。(二)热轧带钢热镀锌近年来，由于薄板坯连铸连轧技术的不断进步，钢材冶金性能得以改进，热轧带钢的质量不断提高，热轧板厚度不断减薄，因此热轧镀锌板可以部分取代冷轧镀锌板，用于对表面质量和冲压性能不太高的地方，就镀层结构和镀层重量而言，热轧镀锌板可与冷轧镀锌板相比；另一方面，热轧镀锌板仍可用于厚钢板的产品，例如：车辆用梁、加强板、支座等。热轧带钢镀锌与冷轧带钢相比不需进行高温退火和镀前冷却，对中等宽度带钢可采用适应性好的感应加热。因此可节约大量能源和降低生产成本。90年代中期，奥钢联开发出两种热轧带钢镀锌工艺：1.宽带钢酸洗镀锌联合生产线。2.窄带钢与中等宽度带钢生产线。由于热轧镀锌板的低成本，其市场前景非常广阔。(三)结构钢热镀锌镀锌结构钢的确切含义应为镀锌型钢及其构造物。镀锌结构钢广泛地用于国民经济基础产业。以前我国大陆热镀锌结构钢一直以电力铁塔类生产为主，现在镀件品种扩展到各类铁塔、道路灯杆、标示牌、电缆桥架、冷却塔、建筑用轻钢龙骨、法兰等。目前我国有结构钢镀锌厂150-200家，估计2006年镀锌产量会大幅度提高。热镀锌锌锅大型化和新型高效钝化剂的应用是近年结构钢热镀锌最活跃的应用课题。随着我国钢铁行业连铸比的逐年提高，硅镇静钢在结构钢镀锌中的比例越来越高。此外，合理地使用锌铝、锌镍合金和其他有关合金，同时对热镀工艺进行适当调整，可以获得较好的效果。其工艺要点是：采用低温镀锌，减少浸锌时间，控制起吊速度，加快镀后冷却速度。锌锅大型化已成为结构钢镀锌的一种趋势，为了满足大型镀件的需要，为了在工艺上实现低温镀锌，为了提高镀件表面质量必须使用大容量的锌锅，锌锅的深度一般为2.5-3.2米。传统的镀锌钝